CN101831594A - 一种低温环境下使用的高强度钢板的制造方法 - Google Patents

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Abstract

一种低温环境下使用的高强度钢板的制造方法。钢的化学成分按质量百分数为：C：0.06～0.10％，Si：0.10～0.40％，Mn：0.9～1.40％，Ti：0.010～0.030％，V：0.01～0.06％，Cr：0.0～0.40％，Ni：0.10～0.30％，Mo：0.10～0.30％，余量为Fe，成分碳当量要求≤0.45％，生产钢板厚度规格为10～60mm。采用控轧控冷和热处理工艺进行性能控制，优点在于，生产的钢板较同等级钢板综合力学性能大幅改善：厚度处于10～60mm，屈服强度可稳定达到≥490MPa，抗拉强度可稳定达到60kg级，-60℃低温冲击功均值稳定达到≥100J，完全能够满足在-60℃的低温环境下对钢板的高性能要求。

Description

一种低温环境下使用的高强度钢板的制造方法
技术领域
本发明涉及一种低温环境下使用的高强度钢板的制造方法，采用控轧控冷和热处理工艺进行性能控制。
背景技术
目前国内低温环境使用的高强度钢板种类较少，多数局限于低温容器类。在其它低温环境下，亦需要可供低温环境使用的、性能优异的高强度钢板。国内供低温使用的钢板研发存在三个难点，一是钢板使用环境温度越来越低，从-20℃已降低至-60℃；二是钢板强度越来越高，抗拉强度从40Kg级提升至60Kg级；三是冲击韧性要求越来越高，从国标要求向用户与生产厂家相互协商发展，提高低温冲击功值要求。
本发明采用较低碳含量的微合金钢坯，利用控轧控冷和热处理方法，在宽厚板生产线制备出了可供-60℃低温环境下使用的高强度钢板。不仅生产工艺简单有效，易于控制，而且钢板焊接适应性好、具有高强度、高韧性。
本发明涉及到的供低温环境下使用的高强度钢板，既要满足强度、韧性的要求，还要保证钢板具有较低的碳含量及碳当量，拥有良好的焊接适应性。综合考虑各方面要求，本发明采用低碳成分，利用V、Ti元素细化晶粒，采用Mo、Cr提高钢板热处理中的淬透层厚度，保证强度，同时加入Ni元素改善钢板在-60℃低温环境下的冲击韧性。经本发明制造的供低温环境下使用的高强度钢板，厚度处于10～60mm，抗拉强度可稳定达到60Kg，-60℃低温冲击功均值稳定达到≥100J，完全能够满足在-60℃的低温环境下对钢板的高性能要求。
发明内容
针对目前国内市场对低温环境使用钢板的需求，本发明提供了一种在宽厚板生产线上，采用控轧控冷和热处理工艺控制技术，生产供-60℃低温环境下使用的高强度钢板的制造方法。
本发明制备的供低温环境下使用的高强度钢板，其化学成分按质量百分数为：C：0.06～0.10％，Si：0.10～0.40％，Mn：0.9～1.40％，Ti：0.010～0.030％，V：0.01～0.06％，Cr：0.0～0.40％，Ni：0.10～0.30％，Mo：0.10～0.30％，余量为Fe，成分碳当量要求≤0.45％，生产钢板厚度规格为10～60mm，钢板微观组织为铁素体+回火索氏体+回火贝氏体组织。
本发明采用上述化学成分钢坯，通过控轧控冷和热处理工艺生产了屈服强度≥490MPa，抗拉强度≥630MPa，延伸率≥18％，-60℃的V型冲击功均值≥100J的钢板，其生产工艺具体如下：
1、加热制度：将钢坯加热到1200～1250℃，保证钢坯均热时间0.5～1.0小时；
2、轧制工艺：严格控制生产钢板压缩比≥4.0，轧制分两阶段轧制，即再结晶区轧制和未再结晶区轧制，加大钢坯在再结晶区轧制道次压下率，使其稳定大于8％，要求至少有2道稳定≥15％；中间待温厚度控制在成品厚度的2.0～4.0倍，控制未再结晶区开轧温度为820～850℃，终轧温度在800～820℃。
3、水冷工艺：热轧后进行水冷，终冷温度控制在650～720℃，冷却速度控制在5～12℃/s；
4、热处理工艺：采用淬火加回火对钢板进行处理。钢板淬火温度要求在完全奥氏体化温度以上30～50℃，本发明采用910～950℃，保证钢板心部达到此温度的时间在20min以上；回火处理时，采用回火温度620～700℃，保温时间大于20min，保证钢板回火温度和保温时间的匹配，获得较高强度的同时具有较好的冲击韧性。
本发明的加热制度旨在提高钢坯各个位置加热均匀性。避免温度过高或过低。加热温度过高时，钢坯中加入的细化晶粒元素Nb、Ti等则被完全溶解，钢中原始奥氏体晶粒则开始长大、粗化；加热温度过低时，则合金元素不能充分的固溶，影响了后续在轧制过程中的析出强化作用。利用V、Ti元素碳化物钉轧原始奥氏体晶界的作用，细化奥氏体晶粒。
本发明的优点在于，采用较低碳(C：0.06～0.10％)及低的碳当量，改善钢板焊接适应性，利用V、Ti微合金化细化钢板晶粒，添加Mo-Cr提高钢板强度，利用Ni元素改善钢板-60℃冲击韧性。采用控轧控冷和热处理工艺技术，本发明生产的钢板较同等级钢板综合力学性能大幅改善：厚度处于10～60mm，屈服强度可稳定达到≥490MPa，抗拉强度可稳定达到60Kg级，-60℃低温冲击功均值稳定达到≥100J，完全能够满足在-60℃的低温环境下对钢板的高性能要求。钢板焊接适应性良好，微观组织为铁素体+回火索氏体+回火贝氏体。
实施例1
根据本发明的化学成分范围，在宽厚板生产线上生产出了厚度为10mm的钢板。经热处理后，钢板性能优异，其化学成分如表1所示，控轧控冷工艺如表2所示，热处理工艺参数如表3所示，钢板的力学性能如表4所示。
表1实施例实测化学成分(质量分数％，其余为Fe)
Figure GSA00000083655700031
表2实施例1控轧和控冷工艺参数
Figure GSA00000083655700032
表3实施例1热处理工艺参数
Figure GSA00000083655700041
表4实施例1产品力学性能
Figure GSA00000083655700042
钢板具有优良的-60℃低温冲击性能，其韧脆转变温度为-85℃，保证了材料具有较大的安全使用范围。
实施例2
根据本发明的化学成分范围，在宽厚板生产线上生产出了厚度为60mm的钢板，经热处理后，钢板性能优异，其化学成分如表5所示，控轧控冷工艺如表6所示，热处理工艺参数如表7所示，钢板的力学性能如表8所示。
表5实施例2实测化学成分(质量分数％，其余为Fe)
Figure GSA00000083655700043
表6实施例2控轧和控冷工艺参数
Figure GSA00000083655700044
表7实施例2热处理工艺参数
Figure GSA00000083655700051
表8实施例2产品力学性能
Figure GSA00000083655700052
实施例2中的60mm厚度钢板在不同位置同样具有优良的-60℃低温冲击性能，而且钢板1/4厚度的韧脆转变温度在-95℃，钢板心部的韧脆转变温度在-75℃，保证了较厚钢板在整个厚度方向拥有良好的低温冲击性能均匀性，提高了材料的安全运行系数。

Claims (1)

1.一种低温环境下使用的高强度钢板的制造方法，钢的化学成分按质量百分数为：C：0.06～0.10％，Si：0.10～0.40％，Mn：0.9～1.40％，Ti：0.010～0.030％，V：0.01～0.06％，Cr：0.0～0.40％，Ni：0.10～0.30％，Mo：0.10～0.30％，余量为Fe，成分碳当量要求≤0.45％，其特征在于：
(1)加热制度：将钢坯加热到1200～1250℃，保证钢坯均热时间0.5～1.0小时；
(2)轧制工艺：控制生产钢板压缩比≥4.0，轧制分两阶段轧制，即再结晶区轧制和未再结晶区轧制，加大钢坯在再结晶区轧制道次压下率，使其稳定大于8％，要求至少有2道稳定≥15％；中间待温厚度控制在成品厚度的2.0～4.0倍，控制未再结晶区开轧温度为820～850℃，终轧温度在800～820℃；
(3)水冷工艺：热轧后进行水冷，终冷温度控制在650～720℃，冷却速度控制在5～12℃/s；
(4)热处理工艺：钢板淬火温度要求在完全奥氏体化温度以上30～50℃，本发明采用910～950℃，保证钢板心部达到此温度的时间在20min以上，回火处理时，采用回火温度620～700℃，保温时间大于20min，保证钢板回火温度和保温时间的匹配，获得较高强度的同时具有较好的冲击韧性。
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Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102796968A (zh) * 2012-09-07 2012-11-28 宝鼎重工股份有限公司 髙抗蠕变低温高韧性桥梁用铸钢材料及制备方法
CN102943206A (zh) * 2012-12-09 2013-02-27 新余钢铁集团有限公司 一种降锰改善带状组织的高强度热轧钢带及其制造方法
CN104120366A (zh) * 2014-06-21 2014-10-29 首钢总公司 一种压力容器用调质高强度钢板及其生产方法
CN104372252A (zh) * 2014-11-28 2015-02-25 杨帆 一种螺栓钢的制备方法
CN109988968A (zh) * 2019-03-12 2019-07-09 河钢股份有限公司 一种低碳当量大厚度q690e级高强钢板及其生产方法
CN110248803A (zh) * 2017-02-02 2019-09-17 蒂森克虏伯钢铁欧洲股份公司 用于建立材料配合连接的方法
WO2022011936A1 (zh) * 2020-07-17 2022-01-20 南京钢铁股份有限公司 一种具有优良低温韧性的高强度容器板及制造方法

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101439446A (zh) * 2007-11-21 2009-05-27 首钢总公司 高强钢高韧性气体保护焊丝
CN101613841A (zh) * 2009-07-16 2009-12-30 首钢总公司 转炉连铸小方坯超高强韧性巷道支护锚杆钢及生产方法
CN101688262A (zh) * 2008-04-09 2010-03-31 新日本制铁株式会社 低温韧性优良的780MPa级高张力钢板的制造方法

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101439446A (zh) * 2007-11-21 2009-05-27 首钢总公司 高强钢高韧性气体保护焊丝
CN101688262A (zh) * 2008-04-09 2010-03-31 新日本制铁株式会社 低温韧性优良的780MPa级高张力钢板的制造方法
CN101613841A (zh) * 2009-07-16 2009-12-30 首钢总公司 转炉连铸小方坯超高强韧性巷道支护锚杆钢及生产方法

Cited By (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102796968A (zh) * 2012-09-07 2012-11-28 宝鼎重工股份有限公司 髙抗蠕变低温高韧性桥梁用铸钢材料及制备方法
CN102796968B (zh) * 2012-09-07 2014-08-06 宝鼎重工股份有限公司 高抗蠕变低温高韧性桥梁用铸钢材料及制备方法
CN102943206A (zh) * 2012-12-09 2013-02-27 新余钢铁集团有限公司 一种降锰改善带状组织的高强度热轧钢带及其制造方法
CN102943206B (zh) * 2012-12-09 2014-10-22 新余钢铁集团有限公司 一种降锰改善带状组织的高强度热轧钢带及其制造方法
CN104120366A (zh) * 2014-06-21 2014-10-29 首钢总公司 一种压力容器用调质高强度钢板及其生产方法
CN104120366B (zh) * 2014-06-21 2016-06-29 首钢总公司 一种压力容器用调质高强度钢板及其生产方法
CN104372252A (zh) * 2014-11-28 2015-02-25 杨帆 一种螺栓钢的制备方法
CN110248803A (zh) * 2017-02-02 2019-09-17 蒂森克虏伯钢铁欧洲股份公司 用于建立材料配合连接的方法
CN109988968A (zh) * 2019-03-12 2019-07-09 河钢股份有限公司 一种低碳当量大厚度q690e级高强钢板及其生产方法
CN109988968B (zh) * 2019-03-12 2020-08-18 河钢股份有限公司 一种低碳当量大厚度q690e级高强钢板及其生产方法
WO2022011936A1 (zh) * 2020-07-17 2022-01-20 南京钢铁股份有限公司 一种具有优良低温韧性的高强度容器板及制造方法

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